Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, РАЗНОЕ

Эффективность использования МСУД на ЭП1 в депо Саратов.

irina_krut2019 1975 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 79 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 15.02.2020
В целях более эффективного использования локомотивов и моторвагонного подвижного состава, поддержания их в работоспособном состоянии, обеспечения надежной и безопасной эксплуатации, а также для снижения эксплуатационных расходов и учитывая положительный опыт работы локомотивного парка с увеличенными межремонтных пробегов, с 1 октября 2002 г. на основании указания МПС России № П-1328у «О системе технического обслуживания и ремонта локомотивов». Введена в действие планово-предупредительная система ремонта и технического обслуживания локомотивов. Данная система регламентирует виды технических обслуживаний и ремонтов, среднесетевые нормативы межремонтных периодов, общий и деповский ремонты, возможно допускаемый процент неисправных электровозов и МВПС. Объемы работ при техническом обслуживании, текущем, среднем и капитальном ремонтах ЭПС устанавливаются правилами, инструкциями и другой нормативно-технической документацией, утвержденной ОАО «РЖД» или Департаментом локомотивного хозяйства ОАО «РЖД». Но не смотря на все положительные тенденции в организации ремонтного процесса во многих депо встает остро вопрос с ремонтом электронной аппаратуры управления локомотивом, которая все больше и больше применяется на современных локомотивах. Темой данного дипломного проекта является организация повышения эфективности аппаратуры МСУД в локомотивном депо Саратов
Введение

Для поддержания электровозов в работоспособном состоянии предусмотрен комплекс мероприятий, важнейшим из которых является ремонт. Ремонтное производство непрерывно развивается и совершенствуется на основе его механизации и автоматизации, применения современных узлов, средств технической диагностики, использования новых технологических процессов, применения передовых методов труда, новых форм управления, планирования и организации, контроля и качества, предупреждения повреждений и т.д. На него также влияют изменения в условиях и организации труда и эксплуатации, появление электровозов новых серий, отличающихся как новыми конструктивными решениями, так и применением новых материалов и методов их обработки. Основными функциями ремонтного производства являются предупреждение и устранение износов и повреждений. Совершенствование системы технического обслуживания электроподвижного состава на улучшение его технического состояния. В течение последних лет локомотивное депо полностью освоили агрегатный метод ремонта локомотивов. Внедрение этого метода позволило резко сократить длительность ремонта локомотивов. Чтобы улучшить производительность локомотивов на ряде железных дорог начали эксплуатировать электровозы и тепловозы при смежном обслуживании их локомотивными бригадами. Опыт эксплуатации показал, что работники транспорта в деле дальнейшего улучшения технического состояния локомотивного парка проявляют много инициативы. Они внедряют передовые методы ремонта, улучшают организацию труда. Большое внимание уделяют совершенствованию агрегатного метода ремонта локомотивов, внедрение поточных конвейерных линий с элементами автоматизации процессов ремонта узлов и агрегатов локомотива, концентрации и специализации ремонтов в наиболее технически оснащенных депо. Особое внимание уделяют повышению надежности и долговечности узлов и агрегатов локомотива.
Содержание

ВВЕДЕНИЕ 8 1. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРОВОЗОВ ЭП-1 С АППАРАТУРОЙ МСУД 10 1.1. Постановка задачи 10 1.2. Управление электроприводом в режиме тяги 11 1.3. Управление электроприводом в режиме рекупирации 17 1.4. Диагностика оборудования 22 1.5. Выводы 24 2. СОСТАВ АППАРАТУРЫ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ДИАГНОСТИКИ 25 2.1. Технические данные системы МСУД 25 2.2. Состав системы МСУД-Н 29 2.2.1. Блок БУ-193 29 2.2.2. Блок индикации БИ 32 2.2.3. Датчики системы 37 2.3. Выводы 44 3. ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА АППАРАТУРЫ МСУД 45 3.1. Виды технического обслуживания и ремонта 45 3.2. Расчет показателей надежности 52 3.3. Выводы 57 4. МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ МСУД С ЗАМЕНОЙ БЛОКА ИНДИКАЦИИ 58 4.1 Устройство и работа БИ фирмы «GERSYS» 61 4.2 Устройство и работа БИ фирмы ЗАО «НПФ «Доломант» 67 4.3. Вывод 70 5. ОХРАНА ТРУДА В ЭЛЕКТРО-АППАРАТНОМ ЦЕХУ 71 5.1. Требования охраны труда к производственным помещений 71 5.2. Расчет снижения шума в электроаппаратном цеху 73 6. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ ВНЕДРЕНИЯ БЛОКОВ ИНДИКАЦИИ СИСТЕМЫ МСУД ЗАО «НПФ «ДОЛОМАНТ» 79 6.1. Расчет капитальных вложений 79 6.2. Расчет расходов по обычным видам деятельности 81 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 83 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 84
Список литературы

1. «Микропроцессорная система управления и диагностики электровоза МСУД-Н» Кандидат технических наук, доцент кафедры «Электроподвижной состав» Дальневосточного государственного университета путей сообщения Попов М.А. 2. «Микропроцессорная система управления и диагностики электровоза МСУД-Н» Руководство по эксплуатации ИДМБ.421455.001 РЭ 3. Описание видеокадров блока индикации микропроцессорной системы управления и диагностики МСУД-Н для электровозов ЭП 1 4. Айэинбуд С. Я. Эксплуатация локомотивов. М.: Транспорт. 1990 г. 5. Колихович В. Н. Тяговые приводы локомотивов. М.: Транспорт. 1983 г. 6. Крутяков В. С. Охрана труда и основы экологии на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт. 1993 г. 7. Федоренко В. А. Справочник по машиностроительному черчению. М.: Машиностроение. 1976 г. 8. Фуфрянский Н. А. Развитие локомотивной тяги. М.: Транспорт. 1983 г. 9. Чернавский С. А. Проектирование механических передач. М.: Машиностроение. 1976 г. 10. Экономика природопользования. Методические указания с заданием на контрольную работу. М.: ВЗИИТ. 2001 г. 11. Менщиков И.А. Автоматизация контроля технического состояния стрелочных электроприводов: Дис… канд. техн. наук. М.: 2005. – 199 с. 12. Цифровая обработка сигналов: учеб. пособие для вузов /Л.М. Гольденберг, Б.Д. Матюшин, М.Н. Поляк. - М.: Радио и связь, 1990 – 324с.
Отрывок из работы

1. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРОВОЗОВ ЭП-1 С АППАРАТУРОЙ МСУД 1.1. Постановка задачи В приписном парке эксплуатационного депо Саратов находится 83 электровоза серии ЭП-1 оснащенных системой МСУД. Данные локомотивы обслуживают следующие плечи: Саратов – Сызрань; Саратов – Ртищево; Саратов – Волгоград – Котельниково - Горячий Ключ Рис. 1.1. Изменение плеч обращения пассажирских электровозов Аппаратура микропроцессорной системы управления и диагностики электрооборудования электровоза предназначена для управления тяговым коллекторным электроприводом и электрическими аппаратами электровозов ЭП-1, автоматического управления режимами движения, контроля состояния оборудования электровозов, выдачи машинисту и в энергонезависимый съемный накопитель информации о состоянии оборудования, управления режимами движения электровоза. Применение микропроцессорных систем позволяет более гибко организовать систему управления локомотивом по сравнению с аппаратной реализацией. Необходимо отметить, что в случае аппаратной реализации системы управления локомотива резко возрастает объем аналоговых элементов при усложнении алгоритма ведения поезда. Примерами таких систем могут служить блоки управления выпрямительно-инверторным преобразователем электровозов ВЛ80Р, ВЛ65, ВЛ85 Рассмотрим подробнее работу системы в различных режимах эксплуатации. 1.2. Управление электроприводом в режиме тяги На электровозе ЭП 1 применено плавное регулирование мощности тяговых двигателей. Данная функция стала возможна с развитием микропроцессорной технике которая позволяет эффективно управлять работой терристоров. Функцию управления терристорами выпрямительно-инверторного преобразователя выполняет МСУД. В режиме тяги реализована двухконтурная система автоматического управления. Внешним является контур скорости, а внутренним контур тока. Управление преобразователями осуществляется с помощью контроллера машиниста автоматически (по программе) путем изменения угла открытия тиристоров ВИП Ul, U2. Изменение угла открытия тиристоров осуществляется программным способом при помощи микропроцессорного контроллера МПК, входящего в состав блока БУ-193 А55. Функциональная схема системы автоматического управления и диагностики (САУ) в режиме тяги выполнена в соответствии с рис. 1.1. Рис. 1.1. Функциональная схема САУ электровоза в режиме тяги По заданию Iз, Vз , получаемому от контроллера машиниста, реальному состоянию силовой схемы (контроль токов I1 –I6 - в режиме тяги; токов якорей Iя1 – Iя6), получаемых от датчиков системы процессор БМК работающего микроконтроллера (МПК1 и МПК2) вычисляет на каждом интервале повторения вычислений код управляющего воздействия. Полученное значение этого кода в аппаратных формирователях блоков «захват/сравнение», входящих в состав ЧИПа микроконтроллера преобразуются в импульс, фаза которого соответствует требуемой для отпирания тиристоров ВИП. Эти сигналы усиливаются и поступают на тиристоры соответствующих плеч преобразователей ВИПа или панелей тиристоров отпитки ШТ. В результате, из приложенного к ВИПам напряжений (U2 и U3), снимаемых с вторичных обмоток тягового трансформатора Т, формируются выпрямительные напряжения, поступающие на тяговые двигатели ТЭД. В режиме тяги реализована схема с последовательным возбуждением тяговых двигателей. Обмотки возбуждения и якоря ТЭД включены последовательно, поэтому при помощи датчиков тока (ДТ) контролируются общие токи этих цепей I1 – I6 в соответствии с рис. 1.1. В режиме автоматического регулирования тяги реализуются следующие алгоритмы: - регулятор скорости; - регулятор тока якоря. Алгоритм регулятора скорости в режиме тяги реализован в соответствии рис 1.2. В блоке 2 осуществляется рассогласование по скорости ?V. В блоке 3 формируется величина I3' по пропорционально-интегральному закону регулирования. Блоки 4-5 служат для ограничения I3' нулем. Далее (блоки 6-9) вычисляется заданное значение I3 тока якоря для регулятора тока якоря РТЯ и осуществляется ограничение I3 по максимуму и минимуму. Алгоритм регулятора тока якоря в режиме тяги реализован в соответствии с рис. 1.3. Алгоритм регулятора тока якоря реализуется следующим образом. По разности максимального тока тяговых двигателей Im и заданного тока Iз с выхода регулятора скорости вычисляется разность токов ?I (блок 2). Затем по пропорционально-интегральному закону регулирования в блоке 3 формируется код управляющего воздействия а и его ограничение по максимальному и минимальному значениям (блок 4). В блоке 5 на основе вычисленного управляющего воздействия предварительно формируются код фазы угла регулирования ВИП ?р и номер зоны регулирования N зоны. Блок 6 предназначен для вывода углов регулирования ?р в случае необходимости повышения или понижения выходного напряжения преобразователя. Рис. 1.2. Алгоритм автоматического регулирования скорости в режиме тяги Рис. 1.3. Алгоритм автоматического регулятора тока якоря в режиме тяги При ручном регулировании в соответствии с рис. 1.4. производится ввод заданного напряжения для формирования углов ?р и ?в (блок 2). Затем формируется угол регулирования ?в и номер зоны регулирования в соответствии с: заданным значением (блок 4). Рис. 1.4. Алгоритм ручного режима После анализа режима осуществляется ограничение угла регулирования ВИП по минимуму: в тяге — блоки 6 - 7, в рекуперации - блоки 8 - 9. Далее следует общий фрагмент алгоритма как для двигательного, так и для тормозного режима: ограничение регулируемого угла ?р по максимальному значению (блоки 10 - 11). При управлении в тяге осуществляется переход на блок 19 - завершение режима ручного управления, а при управлении в режиме рекуперации производится ограничение угла регулирования ВУВ по минимуму и максимуму и выполняется РУЗ (блоки 13 - 18). Затем также выполняется блок 19. 1.3. Управление электроприводом в режиме рекупирации В режиме рекуперативного торможения реализована трехконтурнаясистема автоматического управления. Внешним является контур скорости, а внутренними тока якоря и тока возбуждения. Управление преобразователями в режиме электрического (рекуперативного) торможения осуществляется так же с помощью контроллера машиниста автоматически (по программе) путем изменения угла открытия тиристоров ВУВ U3. В режиме рекуперативного торможения программным способом реализуется трехконтурная система автоматического управления. Внешним, как и в режиме тяги, является контур регулирования скорости, формирующий задания для контура регулирования токов якорей и тока возбуждения, которые являются внутренними относительно контура регулирования скорости. Функциональная схема системы автоматического управления в режиме электрического торможения представлена на рис. 1.5. В режиме электрического (рекуперативного) торможения якоря тяговых двигателей подключаются к ВИПам и либо возвращают энергию в сеть, либо работают в режиме противовключения. Обмотки возбуждения в этом режиме питаются от ВУВа через устройства ШT (шунтирующие тиристоры или тиристоры отпитки), обеспечивающие выравнивание токов якорей тяговых двигателей ТЭД между собой. В этом режиме при помощи датчиков тока ДТЯ контролируются токи якорей всех двигателей I1 – I6, а при помощи датчика тока возбуждения ДТВ общий для всех четырех тяговых двигателей секции электровоза ток возбуждения Iв в соответствии с рис. 1.5. Рис. 1.5. Функциональная схема САУ электровоза в режиме рекуперации В рекуперативном режиме при автоматическом регулировании реализуются следующие алгоритмы: - регулятор скорости; - регулятор тока якоря; - регулятор тока возбуждения; - регулятор заданного тока возбуждения; - регулятор угла запаса; - регулятор выравнивания нагрузок. Алгоритм регулятора скорости в режиме электрического (рекуперативного) торможения реализован в соответствии в рис. 1.6. Рис. 1.6. Алгоритм регулирования скорости при рекуперации Алгоритм регулирования скорости в рекуперативном режиме аналогичен алгоритму PC в тяге. Единственное отличие заключается в том, что рассогласование по скорости находится между максимальной скоростью всех осей и заданной. Алгоритм регулятора тока якоря в режиме электрического (рекуперативного) торможения реализован в соответствии с рис. 1.7. Рис. 1.7. Алгоритм регулятора тока якоря при рекуперации Блок 2 служит для анализа значения переменной ostFast. Если она равна нулю, то происходит переход на начальную установку параметров и выход. В случае, если ostFast отлична от нуля, что соответствует либо достижению током возбуждения заданного значения, либо появлению тока рекуперации. В блоках 5-18 осуществляется быстрый проход по зонам до появления тока рекуперации, формирование управляющего воздействия а и вычисление номера зоны регулирования ВИП и угла регулирования ?р. Алгоритм регулятора тока возбуждения в режиме электрического (рекуперативного) торможения реализован в соответствии с рис. 1.8. Рис. 1.8. Алгоритм регулятора тока возбуждения в рекуперации Блоки 1 - 4 служат для ограничения заданного тока возбуждения по максимальному и минимальному значениям. В блоках 5 - 6 на основе рассогласования ?I в между заданным и реальным токами возбуждения формируется код фазы угла регулирования ВУВ ?в, который затем в блоках 7-10 ограничивается предельными значениями, В блоке 11 корректируется интегральная сумма управляющего воздействия ?в. 1.4. Диагностика оборудования Диагностика оборудования электровоза, организация и контроль обмена информацией по последовательным каналам связи (КС) выполняет процессор ЦМК. Процессор ЦМК, так же, как и процессоры МПК1, МПК2 синхронизирован с фазой и частотой контактной сети, так как он в реальном масштабе времени отслеживает работу оборудования электровоза (диагностика оборудования). Алгоритм функционирования ЦМК реализован согласно рис. 1.9. Процессор ЦМК синхронизируется по фронтам сигнала п/п (блок 1). Данная процедура выполнена так же, как и рассмотренная выше, поэтому подробно здесь не рассматривается. После запуска, осуществляется самодиагностика оборудования, подключенного к процессору (блок 2). На основании анализа этой информации формируется сообщение на блок индикации о работоспособности аппаратных средств ЦМК (блок 3). После установления обмена по каналу связи КС с блоком индикации БИ и работающим МПК, принимаются данные от МПК о параметрах работы оборудования, а от блока индикации о режиме «Авторегулирование» (блок 3 и 4). Рис. 1.9. Алгоритм функционирования процессора ЦМК По окончанию циклов обмена по КС осуществляется диагностика состояния оборудования электровоза (блок 5), которая заключается в опросе через канал SРI платы БВВ-041 и анализ полученной от нее информации о состоянии электровозного оборудования на соответствие его режиму работу, собранной схеме цепей управления и срабатыванию защит и отказов в цепях управления. Зачем, формируется вывод данных через КС в БИ о результатах тестирования оборудования (блок 6) и запись информации в память ПЭВМ (блок 7). После чего реализуется команда ОСТАНОВ и процессор ЦМК переход в ожидание прихода очередного фронта сигнала п/п. В аппаратуре МСУД предусмотрен встроенный непрерывный контроль, обеспечивающий проверку ее исправности. При возникновении отказов отдельных компонентов аппаратура либо адаптивно сохраняет работоспособность, либо сообщает оператору о необходимости вручную переключиться на резерв. При отказах компонентов на индикаторах отображается факт отказа, состояние аппаратуры после реконфигурации и с помощью дисплея указывается предположительно поврежденный конструктивно сменный узел. Рис. 1.10. Кадр «Диагностика шкафа МСУД» 1.5. Выводы В аппаратуре МСУД удалось реализовать три основных алгоритма: - управление электровозом во время движения в режим тяги; - управление электровозом во время торможения в режим рекуперации; - диагностирование основных узлов электровоза.? 2. СОСТАВ АППАРАТУРЫ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И ДИАГНОСТИКИ 2.1. Технические данные системы МСУД Аппаратура микропроцессорной системы управления и диагностики электрооборудования электровоза предназначена для управления тяговым коллекторным электроприводом и электрическими аппаратами электровозов ЭП1, автоматического управления режимами движения, контроля состояния оборудования электровозов, выдачи машинисту и в энергонезависимый съемный накопитель информации о состоянии оборудования, управления режимами движения электровоза. При этом аппаратура МСУД обеспечивает: - разгон электровоза до заданной скорости с заданной и автоматически поддерживаемой величиной тока якоря тяговых электродвигателей и последующее автоматическое под держание заданной скорости; - рекуперативное торможение до заданной скорости с последующим автоматическим поддержанием заданной скорости на спусках; - автоматическое плавное торможение с учетом тормозных характеристик до полной остановки электровоза; - защиту от буксования и юза колесных пар; - автоматическую непрерывную диагностику состояния электрооборудования электровоза; - стыковку микропроцессорных контроллеров с блоками АСУ безопасности; - подключение микропроцессорных контроллеров к IBM PC совместимым персональным компьютерам для отладки рабочих программ и моделирования процесса управления. Основные технические характеристики аппаратуры МСУД приведены в табл. 2.1 Таблица 2.1 Наименование параметров Значение Количество последовательных каналов обмена информацией 2 (RS-485) Скорость обмена информацией по последовательным каналам, Кбит/с 19,2 Количество каналов ввода дискретных сигналов: - в контроллер МПК1 (МПК2) блока БУ-193 - в контроллер ЦМК блока БУ-193 26 48 Количество каналов ввода импульсных сигналов от датчиков скорости 6 Количество каналов вывода дискретных сигналов: - из контроллера МПК1 (МПК2) блока БУ-193 - из контроллера ЦМК блока БУ-193 16 24 Количество каналов ввода аналоговых сигналов 16 Количество каналов формирования импульсных сигналов управления: - тиристорами ВИПов - тиристорами ВУВов - тиристорами отпитки 8 2 6 Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69 У2 Режим работы продолжительный Охлаждение естественная конвенция Время готовности при температуре окружающего воздуха: - выше минус 35 °С, с, не более - ниже минус 35 °С, мин, не более 10 30 Напряжение питания, В 50±10 Окончание таблицы 2.1 Наименование параметров Значение Потребляемая мощность по цепям питания (с блоками индикации), Вт, не более 100 Напряжение подогрева, В 50±15 Потребляемая мощность по цепям подогрева, Вт. не более 200 Степень защиты оболочки по ГОСТ 14254-96: - блоков БУ-193 и БС-224 - блоков индикации ВС3641 IP 40 IP 31 Структурная схема аппаратуры МСУД- Н представлена на рис. 2.1 Рис. 2.1. Структурная схема МСУД-Н Как видно из схемы блок управления БУ-193 (А55) при помощи кабелей подключаются к блокам индикации, образуя бортовую информационную сеть. К блоку индикации также подключается система пневматического торможения. Сигналы задания режимов от контроллеров машиниста SM1 - SM4 по системе многих единиц подводятся проводным монтажом. Органами управления Электровоза являются главные контроллеры SM1 и SM2, расположенные на пультах машиниста и боковые контроллеры SM3 и SM4, расположены на боковой стенке кабины со стороны помощника машиниста. Для реализации функций управления и диагностики оборудования блок А55 имеет следующие связи: - для контроля схемы и состояния релейно-контакторного оборудования секции (РКА), режима работы на разъемные соединители Х10, X11 и Х16 заводятся соответствующие сигналы, в том числе и по связи с системами КЛУБ и САУТ; - для контроля силовой схемы и протекающим в ней процессам на разъемные соединители Х13 и X15 заводятся сигналы с датчиков напряжения (ДН), контроля углов коммутации (ДУК), скорости (ДС) и токов (ДТ) всех тяговых двигателей; - формирование необходимой заданному режиму схемы цепей управления в режиме «Авторегулирование» осуществляется путем соответствующих переключений релейно-контакторных элементов, для чего они подключаются к разъемным соединителям X12 и X17; - управление выпрямительно-инверторными преобразователями (ВИП) (Ul, U2) и выпрямительными устройствами возбуждения (ВУВ) (U3) осуществляется путем выдачи через разъемный соединитель Х14 импульсов, отпирающих соответствующие тиристоры вышеперечисленных преобразователей (U1 - U3).
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Разное, 120 страниц
1200 руб.
Дипломная работа, Разное, 68 страниц
650 руб.
Дипломная работа, Разное, 54 страницы
2000 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg